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來源：Digi-Key 作者：Alan Yang 你是否碰到過觸摸面板上面有水漬，然后觸摸按鍵好像就失靈了一樣，各種不聽使喚的狀況頻出，令人心情煩躁？ 本文帶你了解如何在設(shè)計(jì)中規(guī)避水珠的干擾，以及電容式觸摸傳感器設(shè)計(jì)選型應(yīng)用中的一些小技巧。 水珠引起的誤觸發(fā)，如何避免？ · 為什么水珠會(huì)誤觸發(fā)？ 如下圖，觸摸傳感的部分是用PCB板制作的，當(dāng)表面殘留水珠的區(qū)域橫跨兩個(gè)電極的時(shí)候，就會(huì)造成這兩個(gè)電極短路，從而導(dǎo)致誤觸發(fā)。 
· 怎么解決水珠誤觸發(fā)？ 解決這個(gè)誤觸發(fā)的問題，可以采用Driven Shield技術(shù)。簡而言之，該技術(shù)就是在電極和電極之間增加屏蔽層，并且主動(dòng)給屏蔽層加電壓，使得傳感器在掃描其他按鍵的時(shí)候，屏蔽罩的電壓和電極上的電壓一致。這樣就可以把水珠對(duì)觸摸按鍵的影響減到很小。
· Driven Shield技術(shù)使用效果如何？ 使用Driven Shield技術(shù)是否能夠有效解決水珠誤觸發(fā)的問題？讓我們來看看下圖中的結(jié)果比對(duì)：
可以看到，增加了Driven Shield之后，水珠對(duì)于操控的影響明顯減小了。Driven Shield 解決方案，幾乎沒有什么缺點(diǎn)，但是該技術(shù)也有局限性——其僅對(duì)自電容測(cè)量方式起效。 （資料來源：Microchip在線課程 “電容式觸摸原理、設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)和解決方案”） 測(cè)量方式的選擇：自電容還是互電容
可見，選擇自電容還是互電容，主要看使用場(chǎng)景： · 如果要求多個(gè)按鍵的場(chǎng)景，使用互電容這種方式比較多。 · 如果對(duì)于接近感應(yīng)有要求，往往使用自電容比較多。 （資料來源：Microchip電容式觸摸傳感器設(shè)計(jì)指南） 電容式觸摸應(yīng)用設(shè)計(jì) 電容式觸摸傳感器應(yīng)用設(shè)計(jì)，主要可以分成三個(gè)部分：控制器MCU、檢測(cè)電路、觸摸傳感器。下面我們分別做介紹。
· 控制器MCU 有些MCU帶自帶觸摸傳感器檢測(cè)功能。比如Microchip PIC® XLP™ mTouch™ 16F系列，不用額外的外設(shè)，直接可以檢測(cè)電容式觸摸傳感器。如下圖，充電和檢測(cè)電路之間共用電荷，之后再進(jìn)行信號(hào)處理。
資料來源：Microchip在線課程 “電容式觸摸原理、設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)和解決方案”） · 電容式觸摸傳感器檢測(cè)電路 當(dāng)然也可以使用專門的電容式觸摸傳感器芯片。 通過Digi-Key網(wǎng)站，可以方便地根據(jù)應(yīng)用類型、分辨率、接口等條件篩選出合適的芯片產(chǎn)品。 有些專用芯片集成了Driven Shield功能：比如Microchip MTCH102。
上面是最簡單的應(yīng)用，只需一個(gè)傳感器加一個(gè)Driven Shield屏蔽層，就可以實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)觸控。 · 觸摸傳感器 除了在Digi-Key網(wǎng)站上選擇電容式觸摸傳感器外，也可以自己在PCB板上進(jìn)行設(shè)計(jì)。
具體設(shè)計(jì)這里就不多贅述，詳情請(qǐng)查看以下參考資料： Microchip Techniques for Robust mTouch Touch Sensing Design 本文小結(jié) 我們的生活越來越離不開電子設(shè)備，設(shè)備的人機(jī)交互界面也變得也越來越做重要，好的交互設(shè)計(jì)會(huì)極大的增加用戶的體驗(yàn)感。隨著電容式觸摸傳感器在人機(jī)交互設(shè)計(jì)中應(yīng)用越來越多，了解電容式觸摸傳感器的原理，懂得如何選型，精于設(shè)計(jì)應(yīng)用，就會(huì)讓你的產(chǎn)品脫穎而出。 |
